Die Erfindung betrifft ein Wärmetauschverfahren, bei welchem ein dampfförmiges Kältemedium durch ein flüssiges Lösungs¬ mittel absorbiert wird und die dabei entstehende Wärme in einem Wärmeübertrager durch ein Wärmeubertragungsmedium abgeführt wird, welches nicht in Stoffaustausch mit dem Kältemedium und dem Lösungsmittel steht.

Ferner betrifft die Erfindung einen Wärmetauscher, bei welchem ein dampfförmiges Kältemedium durch ein flüssiges Lösungsmittel absorbiert wird und die dabei entstehende Wärme durch ein Wärmeubertragungsmedium abgeführt wird, welches nicht in Stoffaustausch mit dem Kältemedium und dem Lösungs¬ mittel steht, umfassend eine Zuführungsleitung für das Lösungsmittel, einen Wärmeübertrager, der von dem Wärmeuber¬ tragungsmedium durchströmt ist, und eine Zuführungsleitung für das Kältemedium.

Derartige Wärmetauschverfahren und Wärmetauscher sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Bei der Absorption des dampfförmigen Kältemediums durch ein flüssiges Lösungsmittel an dessen Oberfläche entstehen Kondensations- und Lösungswärme, die von einem Wärmeuber¬ tragungsmedium abgeführt werden können. Damit der Stoff- austausch zwischen dem flüssigen Lösungsmittel und dem Kälte¬ mediumdampf auf effektive Weise erfolgt, muß eine große

Kontakt-Oberfläche zwischen den beiden Phasen des Arbeits- stoffpaars, bei dem es sich beispielsweise um das Arbeits¬ stoffpaar Ammoniak / Wasser handeln kann, vorhanden sein.

Bei einem beispielsweise aus der DE 3 441 016 bekannten Rieselfilmabsorber wird eine große Kontakt-Oberfläche dadurch erzielt, daß das Lösungsmittel längs der Außenwände von Kühl¬ flächen (beispielsweise Platten oder Rohre) fließt. Das dampfförmige Kältemedium wird durch den dabei entstehenden Lösungsmittelfilm absorbiert. Es entstehen jedoch Probleme, da eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Lösungsmittel¬ flüssigkeit an Kühlflächen des Absorbers erforderlich ist und ein Abreißen des Lösungsmittelfilms auf den Kühlflächen zu einem verminderten Absorptionswirkungsgrad führt.

Bei einem bekannten Blasen- oder Tauchabsorber wird der Kältemedium-Dampf feinverteilt dem flüssigen Lösungsmittel zugeführt. Die Stoffaustauschende Kontaktfläche wird durch Dampfblasen im Lösungsmittel erzielt. Nachteilig für diese Vorrichtung ist, daß zwischen den Kühlflächen des Wärmeüber¬ tragers eine große Flüssigkeitsmenge gespeichert werden muß und daß die in dem flüssigen Lösungsmittel aufsteigenden Dampfblasen eine Durchmischung der Lösungsmittelflüssigkeit bewirken können, wodurch der Wirkungsgrad der Vorrichtung verschlechtert wird. Außerdem tritt durch die Dispergierung des Kältemedium-Dampfs ein Druckverlust in der Lösungsmittel- flüssigkeit auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wärmetauschverfahren und einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem gegenüber bekannten Wärme¬ tauschverfahren und Wärmetauschern ein hoher Wirkungsgrad mit guter Stabilität erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Wärmetausch¬ verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß das Lösungsmittel in einer Kältemedium¬ dampf-Atmosphare in einen Tropfennebel versprüht wird, in welcher eine im wesentlichen adiabate Sprühabsorption von Kältemedium durch die Lösungsmitteltropfen stattfindet, und daß der Tropfennebel des versprühten Lösungsmittels dem Wärmeübertrager, welcher von dem Wärmeubertragungsmedium durchströmt ist, zur Abkühlung und zur weiteren Absorption von Kältemedium durch das Lösungsmittel zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Konzept bietet den Vorteil, daß durch die im wesentlichen adiabate Sprühabsorption im Sprühraum eine Vorabsorptionsstufe bereitgestellt ist, die keine Kühl¬ flächen benötigt. Aufgrund dieser Vorabsorptionsstufe reduziert sich die hinsichtlich der Gesamtabsorption benötigte Wärmeübertragerfläche, so daß eine kompakte Bau¬ weise eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Wärmeübertragers ermöglicht ist.

Durch die Erzeugung eines Tropfennebels kann eine gleich¬ mäßige Verteilung der flüssigen Phase auf Kühlflächen des Wärmeübertragers erreicht werden, so daß ein Rieselfilm mit großer freier Oberfläche für den Stoffaustausch mit dem dampfförmigen Kältemedium geschaffen wird.

Weiterhin ist durch das erfindungsgemäße Konzept der Druck¬ verlust in der Strömung des Kältemitteldampfes gering.

Vorteilhafterweise schlägt sich das Lösungsmittel an Kühl¬ flächen des Wärmeübertragers nieder und insbesondere bildet sich an Kühlflächen des Wärmeübertragers ein Lösungsmittel- film. Dadurch ist eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Lösungsmittels auf den Kühlflächen erreichbar, so daß eine große freie Oberfläche zum Stoffaustausch mit der Dampfphase bereitgestellt ist. Dadurch lassen sich durch das erfindungs¬ gemäße Verfahren auch konventionelle Plattenwärmeübertrager und insbesondere Rieselfilm-Absorber als Absorber mit hohem Absorptionswirkungsgrad einsetzen, da die Stabilität des Rieselfilms verbessert ist.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Verfahrens wird das Wärmeubertragungsmedium im Wärme¬ übertrager im Gegenstrom zum Lösungsmittelfluß im Wärmeüber¬ trager geführt. Dadurch kann eine gute Anreicherung des Lösungsmittels mit dem Kältemedium erzielt werden, da auf diese Weise entlang des Lösungsmittelflusses ein für den Absorptionsvorgang vorteilhaftes Partialdruckgefälle zwischen Lösungsmittelflüssigkeit und Kältemediumdampf erzeugbar ist.

Vorteilhafterweise ist der Tropfennebel des versprühten Lösungsmittels monodispers, so daß die für das jeweilige ver¬ wendete Arbeitsstoffpaar zur Erzielung eines hohen Wirkungs¬ grades optimale Tropfengröße einen hohen Anteil im Tropfen¬ nebel auf eist.

Zur Erzielung eines relevanten Wirkungsgrades ist es vorteil¬ haft, wenn der mittlere Tropfendurchmesser in dem Tropfen¬ nebel des versprühten Lösungsmittels kleiner als ungefähr 1 mm ist, insbesondere wenn als Lösungsmittel Wasser und als

Kältemedium Ammoniak verwendet ist. Sind die Tropfen zu groß, dann weisen sie ein ungünstiges, d.h. zu kleines, Ober¬ flächen-Volumen-Verhältnis auf.

Ein guter Wirkungsgrad wird erreicht, wenn der mittlere Tropfendurchmesser in dem Tropfennebel des versprühten Lösungsmittels kleiner ist als ungefähr 0,3 mm, insbesondere wenn als Lösungsmittel Wasser und als Kältemedium Ammoniak verwendet ist.

Zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades ist es insbe¬ sondere vorteilhaft, wenn der mittlere Tropfendurchmesser in dem Tropfennebel des versprühten Lösungsmittels kleiner ist als ungefähr 0,1 mm.

Der Tropfennebel des versprühten Lösungsmittels kann in einem Sprühraum erzeugt werden, welcher bezogen auf die Schwer- kraftrichtung oberhalb des Wärmeübertragers angeordnet ist. Dadurch wird gewährleistet, daß im wesentlichen alle Tropfen dem Wärmeübertrager zugeführt werden, und damit eine große Kontakt-Oberfläche für den Stoffaustausch erzielt wird.

Vorteilhafterweise wird ein Strom an dampfförmigem Kälte¬ medium zur Erzeugung einer Kältemediumdampf-Atmosphare in den Sprühraum geführt. Dadurch wird ein intensiver Kontakt des Kältemediums mit dem Tropfennebel des Lösungsmittels im Sprühraum erreicht.

In einer Variante einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Strom an dampfförmigem Kältemedium von dem Sprühraum zum Wärmeübertrager geführt. Dadurch können die Tropfen zusätzlich zur Schwerkraft durch den Kältemediumstrom dem Wärmeübertrager zugeführt werden.

In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, daß der Strom an dampfförmigem Kältemedium von dem Wärmeüber¬ trager zum Sprühraum geführt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Strom an dampfförmigem Kältemedium im Wärmeüber¬ trager im Gegenstrom zum Lösungsmittelfluß im Wärmeübertrager ist. In diesem Falle ist ein höheres Partialdruckgefälle zwischen dem Lösungsmittelstrom und dem Kältemittelstrom, welches die Absorptionsfähigkeit des Lösungsmittels für das Kältemedium erhöht, erreicht, da im Wärmeübertrager eine höhere Konzentration an Kältemediumdampf auf mit höherer Konzentration an Kältemedium angereichertem Lösungsmittel trifft.

In einer besonders günstigen Ausführungsform ist das Wärme¬ ubertragungsmedium in den wärmeübertragenden Elementen des Wärmeübertragers mäanderförmig geführt, so daß Wärme von einer großen Fläche der wärmeübertragenden Elemente aufge¬ nommen werden kann.

Es ist dann vorteilhaft, wenn das Wärmeubertragungsmedium eine Strömungskomponente entgegen der Lösungsmittelfluß- Richtung im Wärmeübertrager aufweist, so daß ein hoher Absorptionswirkungsgrad erreicht ist.

Bei einem Wärmetauscher mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 16 wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zuführungsleitung für das Lösungsmittel in einen Sprühraum mündet, welcher bezogen auf eine Lösungsmittelfluß-Richtung vor dem Wärmeübertrager ange¬ ordnet ist, daß die Mündung der Zuführungsleitung für das

Lösungsmittel eine Düse aufweist, durch welche das Lösungs¬ mittel im Sprühraum in einen Tropfennebel versprühbar ist, und daß zur Erzeugung einer Kühlmediumdampf-Atmosphäre dem Sprühraum Kältemedium zuführbar ist.

Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager bietet somit die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauschver¬ fahren nach Anspruch 1 angegebenen Vorteile.

Bei einer Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mündet die Zuführungsleitung für das Kältemedium in den Sprühraum. Dadurch wird ein intensiver Stoffaustausch zwischen Kälte¬ medium und Lösungsmittel erreicht. Außerdem sorgt der Kälte¬ medium-Strom dafür, daß die Lösungsmitteltropfen dem Wärme¬ übertrager zugeführt werden.

Bei einer zur Erzielung eines hohen Absorptionswirkungsgrades besonders vorteilhaften Variante einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß die Zuführungsleitung für das Kältemedium in ein dem Sprühraum abgewandtes Ende des Wärmeübertragers mündet. Dadurch ist es ermöglicht, daß die Lösungsmittelflüssigkeit im Wärmeüber¬ trager und das Kältemedium im Wärmeübertrager im Gegenstrom führbar sind, so daß zur Erreichung einer guten Absorption des Kältemediumdampfes durch die Lösungsmittelflüssigkeit optimales Partialdruckgefälle zwischen den beiden Medien erzeugbar ist.

Vorteilhafterweise erzeugt die Düse einen Tropfennebel, der monodispers ist, so daß die zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades des Wärmetauschers erforderliche Tropfengröße in dem Tropfennebel mit einer hohen Häufigkeit vorliegt.

Auf konstruktiv besonders einfache Weise wird ein hoher Stoffaustausch zwischen dem Lösungsmittel und dem Kältemedium erreicht, wenn der Sprühraum bezogen auf die Schwerkraft¬ richtung oberhalb des Wärmeübertragers angeordnet ist, so daß im wesentlichen alle Lösungsmitteltropfen des versprühten Lösungsmittels dem Wärmeübertrager zugeführt werden.

In einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist der Wärmeübertrager durch parallel in einem Abstand angeordnete Platten gebildet, durch welche das Wärmeubertragungsmedium strömt. Dadurch wird auch bei kleinem Apparatevolumen eine große Kühlfläche erzeugt, durch die das Wärmeubertragungsmedium die durch die Absorption des Kältemediums entstehende Kondensations- und Lösungswärme aufnehmen kann.

Die Platten, welche den Wärmeübertrager bilden, können eine Wellung aufweisen. Dadurch weist der Wärmeübertrager eine höhere Formstabilität und Druckbelastbarkeit auf. Außerdem wird, da die Gesamtfläche im Wärmeübertrager erhöht ist, eine Erhöhung der Wärmeübertragungsleistung bzw. eine kompaktere Bauweise erreicht.

Ein Wärmeübertrager kann auch aus in horizontaler Richtung in einem Abstand und in vertikaler Richtung in einem Abstand angeordneten Rohren, welche durch das Wärmeubertragungsmedium durchströmt werden, gebildet werden. Dadurch wird ein konstruktiv besonders einfacher Wärmeübertrager geschaffen. Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, daß die Rohre in horizontaler Richtung liegen.

Vorteilhafterweise ist das Wärmeubertragungsmedium in der Nähe des der Düse abgewandten Endes des Wärmeübertragers in diesen einführbar und in der Nähe des der Düse zugewandten Endes diesem entnehmbar, wodurch eine optimale Übertragung gewährleistet ist, da ein Gegenstromprinzip realisiert ist.

Es ist denkbar, daß der Wärmetauscher einen Absorber einer Absorptionswärmepumpe bildet. Die Absorptionswärmepumpe weist dann die durch den erfindungsgemäßen Wärmetauscher erzielten Vorteile auf.

Vorteilhafterweise ist das zum Versprühen des Lösungsmittels durch die Düse erforderliches Druckgefälle in einem ther¬ mischen Verdichter in einem Lösungsmittelkreislauf erzeugbar, beispielsweise wenn der Wärmetauscher den Absorber eine Absorptionswärmepumpe bildet, so daß der konstruktive Aufwand erniedrigt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wärme¬ tauschers;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Wärmeüber¬ tragers;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wärme¬ übertragers;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Heiz¬ oder eines Kühlsystems, welches einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher umfaßt und

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers.

Ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Zuführungsleitung 12 für ein dampfförmiges Kältemedium. Die Zuführungsleitung 12 weist Anschlüsse 16 und 18 mit zugehörigen Flanschverbindungen 20 auf.

Die Zuführungsleitung 12 für das Kältemedium führt zu einem Wärmeübertrager 22. In die Zuführungsleitung 12 für das Kältemedium 14 mündet in der in Fig. 1 gezeigten Variante eines Ausführungsbeispiels eine Zuführungsleitung 24 für ein flüssiges Lösungsmittel. An der Mündung der Zuführungsleitung 24 sitzt eine Düse 26.

Durch denjenigen Teil der Zuführungsleitung 12, der auf der Oberseite des Wärmeübertragers 22 zwischen der Düse 26 und einer Außenseite des Wärmeübertragers 22 angeordnet ist, wird ein Sprühraum 28 für ein durch die Düse 26 erzeugten Tropfen¬ nebel 30 von Lösungsmitteltropfen 32 gebildet. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärme¬ tauschers umfaßt der Sprühraum 28 denjenigen Teil der Zuführungsleitung 12, durch den das dampfförmige Kältemedium und die Lösungsmitteltropfen 32 dem Wärmeübertrager 22 zugeführt werden.

In der in Fig. 1 gezeigten Variante eines Ausführungsbei- spieles umfaßt der Wärmeübertrager 22 parallel in einem Abstand angeordnete Platten 34. Zwischen den Platten sind quaderförmige Hohlräume gebildet, die einen Stoffaustausch- raum 36 für die Absorption von Kältemedium durch das Lösungs¬ mittel bilden. Bevorzugterweise beträgt der Abstand zwischen den Platten 34 2 bis 4 mm.

Durch die Platten 34 fließt ein Wärmeubertragungsmedium. Mittels eines Eintritts 38, welcher in der Nähe des dem Sprühraum 28 abgewandten Endes des Wärmeübertragers 22 liegt, wird kühles Wärmeubertragungsmedium in die Platten 34 des Wärmeübertragers 22 eingeführt. Das Wärmeubertragungsmedium durchströmt die Platten 34 und erwärmtes Wärmeübertragungs- medium wird dem Wärmeübertrager 22 an einem Austritt 40 ent¬ nommen.

An dem dem Sprühraum 28 abgewandten Ende des Wärmeübertragers 22 ist eine Leitung 42 angeordnet, welche mit dem Stoffaus- tauschraum 36 zwischen den Platten 34 des Wärmeübertragers 22 verbunden ist. Von den Platten 34 fließt die Lösung 44 von Lösungsmittel mit absorbiertem Kältemedium in die Leitung 42. Die Leitung 42 weist zusätzliche Anschlüsse 45 und 46 mit Flanschverbindungen 48 auf.

Durch die Düse 26 wird das flüssige Lösungsmittel in den Sprühraum 28 versprüht. In dem dabei entstehenden Tropfen¬ nebel 30 weisen die Lösungsmitteltropfen 32 vorzugsweise mit scharfer Häufigkeitsverteilung einen mittleren Tropfendurσh- messer auf, der durch die Charakteristik der Düse 26, insbe¬ sondere ihrer Form, bestimmt wird.

In dem Sprühraum 28 treffen die Lösungsmitteltropfen auf Kältemediumdampf. Durch das Versprühen des Lösungsmittels in dieser Kältemediumdampf-Atmosphare bildet sich im Sprühraum 28 ein Zweiphasengebiet, in dem die Flüssigkeitsphase und die Dampfphase weitgehend homogen durchmischt sind. Aufgrund eines Partialdruckgradienten zwischen den Lösungsmittel- tropfen und dem Kältemediumdampf absorbieren die Tropfen Kältemedium und zwar so lange, bis der Partialdruckgradient im wesentlichen abgebaut ist. Die durch die Kältemedium¬ absorption entstehende Wärme kann von den Lösungsmittel¬ tropfen nicht abgeführt werden, so daß die Sprühabsorption ein im wesentlichen adiabater Vorgang ist und Tropfen und Dampf sich erwärmen. Typischerweise werden im Sprühraum 28 größenordnungsmäßig 25% des Kältemediums, bezogen auf die Gesamtabsorption des Kältemediums durch das Lösungsmittel im Wärmetauscher 10, absorbiert.

Aus dem Sprühraum 28 fallen die Lösungsmitteltropfen 32 des Tropfennebels 30 dem Wärmeübertrager 22 zu und gelangen in die Zwischenräume zwischen den Platten 34 des Wärmeüber¬ tragers 22.

In dem Stoffaustauschraum 36 schlagen die Lösungsmittel- tropfen 32 sich an Kühlflächen der Platten 34 nieder und bilden einen Lösungsmittelfilm. Die Kondensations- und Lösungswärme wird durch das den Wärmeübertrager 22 durch¬ strömende Wärmeubertragungsmedium abgeführt. Dadurch kühlt sich das Lösungsmittel ab, wodurch wiederum ein Partialdruck¬ gradient zwischen der Lösungsmittelflüssigkeit und dem Kälte¬ mediumdampf entsteht, so daß der Lösungsmittelfilm Kälte¬ medium absorbieren kann und die dabei entstehende Wärme durch das Wärmeubertragungsmedium abgeführt wird.

Das Lösungsmittel mit dem absorbierten Kältemedium fließt entlang von Oberflächen der Platten 34 in vertikaler Richtung ab. Dadurch wird der Flüssigkeitsfilm auf den Oberflächen der Platten 34 im Wärmeübertrager 22 in Richtung zu der Leitung 42 dicker.

In vertikaler Richtung zur Leitung 42 hin nimmt die Dichte des Lösungsmittels ab, da in diesem immer mehr Kältemedium gelöst ist. Dadurch wiederum nimmt in der Nähe des der Leitung 42 zugewandten Endes des Wärmeübertragers 22 die Fähigkeit des Lösungsmittels ab, Kältemedium zu absorbieren.

Das durch den Eintritt 38 in den Wärmeübertrager 22 ein¬ strömende Wärmeubertragungsmedium wird beim Durchströmen der Platten 34 des Wärmeübertragers 22, welches in einer zum Fluß des Lösungsmittels in dem Stoffaustauschraum 36 entgegen¬ gesetzten Richtung erfolgt, in vertikaler Richtung bis zum Austritt 40 zunehmend erwärmt.

Die Platten 34 des Wärmeübertragers 22 können in einer Variante einer Ausführungsform, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Wellung 50 aufweisen, die insbesondere kreisförmig oder sinusförmig sein kann. Die Platten 34 weisen dadurch eine größere Kühlfläche auf.

In den Platten 34 verlaufen zwischen dem Eintritt 38 und dem Austritt 40 Leitungen 52 für das Wärmeubertragungsmedium. Die Leitungen 52 liegen äanderförmig, so daß das Wärmeuber¬ tragungsmedium in vertikaler Richtung entgegen der Schwer¬ kraftrichtung nach oben strömt und gleichzeitig eine große Fläche der Platten 34 durchströmt wird. Die Leitungen 52 sitzen dicht unter der Oberfläche der Platten 34.

Die Anzahldichte der Lösungsmitteltropfen 32 nimmt im Stoffaustauschraum 36, wie in Fig. 2 angedeutet, vom Sprühraum 28 aus ab, weil sich die Lösungsmitteltropfen 32 an der Oberfläche der Platten 34 niederschlagen. Aus dem Stoffaustauschraum 36 strömt mit gelöstem Kältemedium ange¬ reichertes Lösungsmittel 44 in die Leitung 42.

In einer weiteren Variante eines Ausführungsbeispieles ist, wie in Fig. 3 gezeigt, der Wärmeübertrager 22 durch parallel liegende Rohre 54 gebildet. Die Rohre 54 sind in vertikaler Richtung in einem Abstand angeordnet und in horizontaler Richtung in einem Abstand angeordnet.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante ist eine Reihe von horizontal angeordneten Rohren 54 gegenüber einer benach¬ barten Reihe in horizontaler Richtung so versetzt, daß jeweils der Abstand zu zwei nächstliegenden Rohren 54 in der benachbarten Reihe gleich groß ist. Dadurch wird erreicht, daß die Lösungsmitteltropfen 32 beim Durchgang durch den Wärmeübertrager 22 stets in Berührung kommen mit der Ober¬ fläche eines Rohrs 54.

Die Rohre werden in horizontaler Richtung durch ein Wärme¬ ubertragungsmedium durchströmt. Der Stoffaustauschraum 36 ist durch die freie Fläche zwischen den Rohren gebildet.

In einer Variante des Ausführungsbeispieles ist, wie in Fig. 5 gezeigt, die Zuführungsleitung 12 für das dampfförmige Kältemedium an einem dem Sprühraum 28 abgewandten Ende des Wärmeübertragers 22 angeordnet. Der Kältemediumdampf wird unter Druck dem Wärmeübertrager 22 zugeführt und strömt über

den Stoffaustauschraum 36 dem Sprühraum 28 zu, um dort für die im wesentlichen adiabatische Sprühabsorption eine Kälte¬ mediumdampf-Atmosphare zu schaffen.

Beim Eintritt des Kältemediumdampfes in den Wärmeübertrager 22 weist der Kältemediumdampf eine hohe Konzentration auf.

Bei Gegenströmung von Lösung und Kältemediumdampf kann die Lösung stärker mit Kältemedium angereichert werden, da in diesem Fall die Lösung am Austritt aus dem Wärmeübertrager 22 mit Kältemitteldampf höherer Konzentration in Kontakt kommt als im Falle des Gleichstroms von Lösung und Kältemedium¬ dampf. Dadurch wird der Absorptionswirkungsgrad erhöht.

Beim Zuströmen des Kältemediumdampfes durch den Stoffaus¬ tauschraum 36 zum Sprühraum 28 nimmt die Konzentration des Kältemediumdampfes ab, da dieser teilweise durch den Lösungs¬ mittelfilm absorbiert wird. Wenn der Kältemediumdampfström in Richtung zum Sprühraum 28 gelangt, dann nimmt die Konzen¬ tration an Kältemedium im Lösungsmittelfilm ab, so daß stets ein Partialdruckgradient vorliegt und eine gute Absorptions¬ fähigkeit des Kältemediumdampfes durch das Lösungsmittel gewährleistet ist.

Es kann auch vorgesehen sein, daß der Sprühraum 28 eine Verteilvorrichtung 37 zur Zuführung von im Sprühraum 28 niedergeschlagenen Kältemedium zum Wärmeübertrager 22 aufweist. Durch diese Verteilvorrichtung wird gewährleistet, daß das niedergeschlagene Kältemedium dem Wärmeübertrager 22 gleichmäßig zugeführt wird. Dazu kann beispielsweise im Sprühraum 28 eine Rinne so angeordnet sein, daß an Wänden des Sprühraums 28 niedergeschlagenes flüssiges Kältemedium in die

Rinne fließen kann und von der Rinne gleichmäßig verteilt dem Wärmeübertrager 22 zufließen kann. Die Rinne ist dabei so angeordnet, daß sie den Zugang des Kältemedium-Tropfennebels aus dem Sprühraum 28 zum Wärmeübertrager 22 nicht behindert.

Der Wärmetauscher 10 kann, wie in Fig. 4 gezeigt, den Absorber eine Absorptionswärmepumpe bilden.

Als Wärmeubertragungsmedium wird mittels einer Leitung 56 dem Wärmetauscher 10 Heizwasser zugeführt. Vor dem Eintritt in den Wärmetauscher 10 wird das Heizwasser über eine weitere Leitung 57 einem Rauchgaswärmetauscher 58 zugeführt und dort vorgewärmt, wobei der Wärmetausch mit den Abgasen eines Brenners 60 erfolgt. Nach Durchlaufen des Wärmetauschers 10 ist das Heizwasser aufgeheizt und kann zu Heizzwecken benutzt werden. Der Heizwasserkreislauf weist eine durch einen Motor 62 angetriebene Pumpe 64 auf.

Mittels einer Leitung 66 wird dem Wärmetauscher 10 flüssiges Lösungsmittel zugeführt und mittels einer Leitunq 68 dampfförmiges Kältemedium.

Das flüssige Kältemedium wird in einem Verdampfer 70 ver¬ dampft, wobei die hierzu erforderliche Verdampfungswärme bei¬ spielsweise der Außenluft entzogen wird, welche über einen Ventilator 72 dem Verdampfer 70 zugeführt wird. Das dampf¬ förmige Kältemedium strömt über eine Leitung 69 zu einem Nachkühler 74 und vom Nachkühler 74 über die Leitung 68 zum Wärmetauscher 10. Das flüssige Kältemedium strömt vor dem Verdampfen ebenfalls durch den Nachkühler 74 und von dort über eine Leitung 76 dem Verdampfer 70 zu. In der Leitung 76 für das flüssige Kältemedium zwischen dem Nachkühler 74 und

dem Verdampfer 70 ist ein Drosselventil 78 angeordnet. Der Nachkühler 74 dient zur Durchführung eines Wär etauschs zwischen flüssigem und dampfförmigem Kältemedium. Dabei wird die Kältemediumflüssigkeit abgekühlt und ein dem Verdampfer 70 austretendes Zweiphasengemisch vollständig verdampft.

Mittels der Leitung 66 wird dem Wärmetauscher 10 flüssiges Lösungsmittel zugeführt. Die Leitung 66 umfaßt ein Drossel¬ ventil 80.

Durch eine Leitung 82, welche eine Fortsetzung der Leitung 42 des Wärmetauschers 10 darstellt, wird die Lösung, welche das Lösungsmittel mit dem gelösten Kältemedium umfaßt, über eine Pumpe 84 mit Motor 86 einem Lösungswärmeübertrager 88 mit integriertem Teilkondensator zugeführt und von dort mittels einer Leitung 90 einem Kocher 92, der durch den Brenner 60 beheizt wird.

Die Abgase des Brenners 60 werden über eine Leitung 63 dem Rauchgaswärmetauscher 58 zugeführt, durchlaufen diesen und werden dann über einen Austritt 94 des Rauchgaswärmetauschers 58 beispielsweise an einen Schornstein abgeführt.

Der Kocher 92 ist mit einem Lösungsmittelspeicher 96 ver¬ bunden. In dem Kocher 92 wird die Lösung erhitzt, so daß das Kältemedium ausdampft. Außerdem wird mittels einer Leitung 98 dem Lösungswärmeübertrager 88 mit integriertem Teilkonden¬ sator aus dem Kocher 92 flüssige Lösung zugeführt.

Im Lösungswärmeübertrager 88 wird die vom Wärmetauscher 10 kommende kältemediumreiche Lösung im Gegenstrom zu der vom Kocher 92 ausströmenden kältemediumarmen Lösung geführt. Er

hat die Aufgabe, die kältemediumarme Lösung möglichst auf die Temperatur der zugeführten kältemediumreichen Lösung abzu¬ kühlen und letzere dabei zu erwärmen. Im integrierten Teil¬ kondensator findet ebenfalls ein innerer Wärmeübertragungs¬ vorgang statt. Hierbei wird der im Kocher 92 erzeugte Kälte¬ mediumdampf wiederum im Gegenstrom zur kältemediumreichen Lösung durch einen Wärmeübertrager geführt. Durch die Wärme¬ übertragung zwischen den beiden Fluidströmen wird einerseits die kältemediumreiche Lösung weiter erwärmt und andererseits der Kältemediumdampf abgekühlt. Letzeres erfolgt mit dem Ziel, die Kältemediumkonzentration des Dampfes durch Teil¬ kondensation zu erhöhen.

Der aus dem Lösungswärmeübertrager 88 mit integriertem Teil¬ kondensator austretende Lösungsmittelström ist arm an gelöstem Kältemedium und wird über die Leitung 66 direkt dem Wärmetauscher 10 zugeführt.

Der Kocher 92, der Lösungswärmeübertrager 88, die Pumpe 84, das Drosselventil 80 und der Wärmetauscher 10 bilden zusammen einen thermischen Verdichter, in welchem das erforderliche Druckgefälle durch den Verdampfungsvorgang im Kocher 92 mittels Zufuhr von Verbrennungsenergie erzeugt wird.

Der aus dem Lösungswärmeübertrager 88 mit integriertem Teil¬ kondensator austretende Strom an gasförmigem Kältemedium wird einem Kondensator 100 zugeführt, in dem das Kältemedium kondensiert. Vorteilhafterweise ist der Strom des Heizwassers durch den Kondensator 100 geführt, so daß das Heizwasser durch die Kondensationswärme im Kondensator 100 zusätzlich aufgeheizt wird.

Das flüssige Kältemedium strömt vom Kondensator 100 über eine Leitung 101 in einen Kältemediumspeicher 102 und von dort in den Nachkühler 74.

Die Absorptionswärmepumpe weist eine Wärmequelle auf, an welcher durch den Wärmepumpvorgang eine Abkühlung auftritt. Als Wärmequelle kann die Umgebung (Außenluft, Erdreich, Grundwasser) dienen. Durch den Wärmepumpvorgang tritt an einer Wärmesenke eine Erwärmung auf. Dabei kann es sich bei¬ spielsweise um Heizkörper eines Gebäudes handeln. In dem Aus¬ führungsbeispiel der Fig. 4 beaufschlagt die Wärmequelle den Verdampfer 70, die Wärmesenke ist beispielsweise der Heiz¬ wasserpumpe 64 nachgeordnet.